DE7316722U

DE7316722U - Device for creating galleries, channels or tunnels

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Publication number: DE7316722U
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Publication date: 1973-08-30

Description

Vorrichtung zum Herstellen von Stollen. Kanälen oder TunnelnDevice for making studs. Canals or tunnels

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Herstellen von Stollen, Kanälen oder Tunneln aus vorgefertigten Betonrohren, durch die die Betonrohre mit einem Schneidschuh vor dem vordersten Betonrohr von einer Vortriebsstelle aus aufeinanderfolgend vorgetrieben werden, wobei der Sehneidsohuh eine dem Querschnitt der vorzutreibenden Betonrohre angepaßte vordere Schneide aufweist.The invention relates to a device for producing galleries, channels or tunnels from prefabricated concrete pipes, through which the concrete pipes with a cutting shoe in front of the foremost concrete pipe successively from a jacking point be driven forward, with the sehneidsohuh one adapted to the cross-section of the concrete pipes to be driven has front cutting edge.

Beim Herstellen von Stollen und Kanälen für Kanalisationszwecke wird unter bebautem Gelände, wenn die Bodenverhältnisse dies zulassen, häufig so vorgegangen, daß die Beton-When creating tunnels and canals for sewerage purposes, use under built-up areas if the soil conditions allow this, often proceeded in such a way that the concrete

rohre von einem Arbeiteschacht aus mittels einer hydraulischen Vortriebsvorrichtung mit einem Schneidschuh am vorderen Ende des Betonrohrstrangeβ aufeinanderfolgend in das Erdreich gedrückt werden. Das am Sehneidschuh anstehende israreien wird dabei entweder von Hand oder maschinell gelöst bzw. weggeräumt und mittels einer geeigneten Fördereinrichtung, wie z.B. mittels eines Rohrstollenwagens, zum Arbeitsschacht abgefördert.pipes from a working shaft by means of a hydraulic one Driving device with a cutting shoe at the front end of the concrete pipe string be pressed into the ground. The pending on the cutting shoe Israreien is done either by hand or by machine loosened or cleared away and using a suitable conveying device, such as a pipe tunnel wagon, conveyed to the working shaft.

In unbebautem Gelände kann grundsätzlich ebenso verfahren werden, doch ist es auch üblich, entweder einen Graben auszuheben, in welchem die Betonrohre aufeinanderfolgend verlegt werden, oder aber lediglich einen Graben mit einem etwa V-förmigen Querschnitt herzustellen, der nur so tief ausgeführt wird, daß der Querschnitt des nachträglich vorzutreibenden Stollens oder Tunnels nur teilweiee freigelegt wird und damit dex* restliche Qiierschiiittstsil des Stollens oder Tunnels durch das vorderste der Betonrohre oder einen diesem vorgeordneten offenen Schneidkopf aufgefahren wird.In principle, the same can be done in undeveloped terrain but it is also common to either dig a trench, in which the concrete pipes are laid one after the other, or just a trench with a to produce approximately V-shaped cross-section, which is only made so deep that the cross-section of the subsequently to be advanced Adit or tunnel is only partially exposed and thus the rest of the interior space of the adit or tunnel through the foremost of the concrete pipes or an upstream open cutting head.

Bei diesen Verfahren muß somit selbst in unbebautem Gelände das anstehende Erdreich entweder im freien Querschnitt des Schneidschuhes gelöst und durch das Innere der bereite vorgetriebenen Betonrohre abgefördert werden, oder es ist zusätzlich ein Grabenbagger erforderlich, um entweder das anstehende Erdreich entsprechend dem Querschnitt der zu verlegenden Betonrohre auszuheben oder zumindest einen Graben mit einem etwa V-förmigen Querschnitt herzustellen. Hierbei könne:, sich jedoch erhebliche Schwierigkeiten ergeben, wenn das Gelände nur schwer oder gar nicht mit einem Bagger oder ähnlichen Aushubgeräten befahren werden kann.With this method, the pending soil must either be in the free cross-section of the even in undeveloped terrain Cutting shoe loosened and conveyed away through the inside of the ready driven concrete pipes, or it is additional a trencher is required to either move the soil in accordance with the cross-section of the ground to be laid Excavate concrete pipes or at least create a trench with an approximately V-shaped cross-section. Here could:, however, result in considerable difficulties if the terrain is difficult or impossible with an excavator or similar Excavation equipment can be driven on.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung solcher Kanäle, Stollen oder Tunnel, insbesondere in unbebautem Gelände, derart zu verbessern und zu vereinfachen, daß für die Verlegung der Betonrohre bzw. für den VortriebThe invention is based on the object of producing such channels, tunnels or tunnels, especially in undeveloped areas Terrain to improve and simplify in such a way that for the laying of the concrete pipes or for the advance

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eines Stranges von aufeinanderfolgenden Beuonrohren weder
ein Graben ausgehoben noch Erdreich durch den Betonrohrstrang hindurch entfernt zu werden braucht, was - ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art - erfindungsgemäß dadurch erreicht wird, daß die vordere Schneide lediglich im unteren Teil de« Schneideohtihea ausgebildet ist und daß von der Schneide Verdrängungsflächen für das Erdreich bis zum vollen Querschnitt der Betonrohre allmählich ansteigen, so daß das
Erdreich durch den Vortrieb des Schneidschuhes entsprechend
dem Querschnitt der Betonrohre zur Erdoberfläche hin angehoben und verdrängt wird.a string of successive Beuon tubes neither
a trench dug or earth needs to be removed through the concrete pipe string, which - based on a device of the type mentioned - is achieved according to the invention in that the front cutting edge is formed only in the lower part of the «Schneideohtihea and that of the cutting edge displacement surfaces for the soil gradually rise to the full cross-section of the concrete pipes, so that the
Soil accordingly through the advance of the cutting shoe
the cross-section of the concrete pipes is raised and displaced towards the surface of the earth.

Hierdurch ergibt αich der Vorteil, daß sich der Schneidschuh zuerst mit seinem am weitesten in Vorpreßrichtvng vorstehenden unteren Schneidenende entsprechend der Querschnittaforrn
der nachfolgenden Betonrohre etwa bis zur halben Höhe der
Rohre in das unversehrte Erdreich einschneidet, und daß dieses, sobald es beim weiteren Vordringen des Schneidschuhes auf die ansteigenden Verdrängungsflachen gelangt, zunächst in einem der unteren Querschnittshälfte der ^r >tonrohre entsprechenden Bereich nach oben verdrängt und im weiteren Verlauf des
Vorpreßvorganges zusammen mit dem darüber bis zur Erdoberfläche anstehenden Erdreich unter gleichzeitiger Auflockerung weiter angehoben und derart nach oben gedrückt wird, daß sich entlang den vorgepreßten Betonrohren an der Erdoberfläche eine Art fortlaufender Maulwurfhügel ausbildet, der bei Bedarf
leicht eingeebnet werden kann. Von Vorteil ist dabei auch,
daß der Rohrstrang sogleich im gewachsenen, ungestörten Erdreich ruht und sich nicht mehr setzen kann, Wie Versuche gezeigt haben, kann in wasserführendem Boden ohne zusätzliche
Entwässerungsmaßnahmen und ohne den Einsatz entsprechender
Geräte gearbeitet werden. Es ist kein Aushub und kein Verbau für das Verlegen der Betonrohre erforderlich.This results in the advantage that the cutting shoe is first shaped according to the cross-section shape with its lower cutting edge protruding furthest in the pre-pressing direction
of the subsequent concrete pipes up to about half the height of the
Pipes in the soil intact cuts, and that this, as soon as it arrives on the rising displacement surfaces in the further advance of the cutting shoe, first in one of the lower half section of said ^r> clay pipes corresponding area by displacing the top and the remainder of the
Vorpreßvorganges together with the above up to the earth's surface pending soil with simultaneous loosening is further raised and pushed up so that a kind of continuous molehills is formed along the pre-pressed concrete pipes on the surface of the earth, which if necessary
can be easily leveled. It is also advantageous
that the pipe string immediately rests in the grown, undisturbed soil and can no longer settle. As tests have shown, can be in water-bearing soil without additional
Drainage measures and without the use of appropriate
Devices are being worked on. No excavation or shoring is required for laying the concrete pipes.

Eine besondere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist im einzelnen dadurch gekennzeichnet _t daß die Verdrängungsflächen im Anschluß an die vordere Schneide zwischen entsprechend dem Querschnitt der Betonrohre angeordneten seitlichen Wangen derart wannenförmig ausgebildet sind, daß der Boden der gebildeten Verdrängungswanne vom Ende der vorderen Schneide bis zum vollen Umfang des Schneidschuhes im wesentlichen gleichmäßig ansteigt. Das Erdreich wird hierdurch im vorderen Teil des Schneidschuhes entsprechend der BodenwiJlbung der Betonrohre durchgeschnitten. Beim weiteren Vorpressen wird es durch die zum hinteren Ende leicht ansteigende Schneide und sodann durch den stärker geneigten Boden der etwa zylindrisch gewölbten Verdrängungswanne bis zum Soheitel der nachfolgenden Betonrohre angehoben und dabei entsprechend aufgebrochen und aufgelockert.A particular advantageous embodiment of the device according to the invention is _t in detail characterized in that the displacement surfaces following the front edge between correspondingly arranged to the cross section of the concrete pipes lateral cheeks are formed trough-shaped, that the bottom of the displacement trough formed by the end of the front edge up to the full The circumference of the cutting shoe increases substantially uniformly. The soil is cut through in the front part of the cutting shoe in accordance with the curvature of the concrete pipes. As the pre-pressing continues, it is lifted by the slightly rising edge towards the rear end and then through the more inclined bottom of the roughly cylindrically arched displacement trough to the bottom of the subsequent concrete pipes, where it is broken open and loosened accordingly.

Um den durch das Aufwärtsdrücken des Erdreiches bedingten Vortriebswiderstand des Schneidschuhes zu verringern und eine leichtere Verdrängung des Erdreiches oberhalb der nachfolgenden Betonrohre zu erzielen, kann es nach einem weiteren MerkmalIn order to increase the drag of the cutting shoe due to the upward pressure of the earth reduce and easier displacement of the soil above the subsequent concrete pipes to achieve it may look for another feature

dor Erfindung von Vorteil sein, daß die neben dem Auslauf des geneigten Wannenbodens im oberen Umfangsbereich liegenden Umfangsflächen des Schneidochuhes abgeflacht und zu beiden Seiten der Schneidschuhachse hin zumindest teilweise leicht sattelförmig abfallend ausgebildet sind.dor invention be advantageous that the next to the outlet of the inclined tub bottom in the upper peripheral area lying circumferential surfaces of the cutting hole flattened and at least partially light on both sides of the cutting shoe axis are saddle-shaped sloping.

Utn eine übermäßige Beanspruchung der aufeinanderfolgenden Betonrohre mit zunehmender Länge des Rohrstranges zu vermeiden, kann der Schneidschuh unter Abstützung an dem vordersten Betonrohr schrittweise in das Erdreich hir-eingedrückt werden, wobei die Betonrohre nach der Vorwärtsbewegung des Sehneidschuhes jeweils entsprechend nachgedrückt werden.Utn excessive use of the consecutive The cutting shoe can be used to avoid concrete pipes as the length of the pipe string increases Support on the foremost concrete pipe are gradually pressed into the ground, with the concrete pipes after the cutting shoe has moved forward be pressed down accordingly.

Den Rohrstrang kann ferner in äußerst einfacher und zuv "lässiger Weise ein sehr genauer Verlauf im Erdreich dadurch gegeben werden, daß die Vortriebsrichtung des Schneidschuhes während der Portbewegung in Erdreich fortlaufend kontrolliert und gegebenen» falls durch Auslenkung des Sehneidschuhes aus der Achse der folgenden Betonrohre entsprechend korrigiert wird,The pipe string can also run very precisely in the ground in an extremely simple and reliable manner are given by the fact that the advance direction of the cutting shoe during the port movement Continuously controlled in the ground and, if necessary, by deflecting the cutting shoe out of the The axis of the following concrete pipes is corrected accordingly,

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten bevorzugton Ausführungsbeispiels. Es zeigenFurther details and advantages of the subject matter of the invention emerge from the following description a preferred embodiment shown schematically in the drawing. Show it

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vojctriebsvorrichtung in perspektivischer Ansicht,1 shows a Vojcttriebsvorrichtung according to the invention in perspective Opinion,

ι ιι ι

tilttilt

1 ί (1 ί (

Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer solchen Vortriebsvorrichtung in Einsatz im Erdreich, wobei einzelne Teile der Vorrichtung im Schnitt gezeigt sind,2 shows a schematic side view of such a propulsion device in use in the ground, with individual parts of the device being shown in section,

Fig. 3 einen Schnitt gemäß Schnittlinie III-III in Fig, 2,FIG. 3 shows a section along the section line III-III in FIG. 2,

Fig. h einen Längsschnitt durch den Schneidschuh dsr erfindungsgemäßen Vorrichtung in Einzelaarstellung,Fig. H shows a longitudinal section through the cutting shoe dsr device according to the invention in a single pair,

Fig. 5 eine Draufsicht auf den Schneidschuh undFig. 5 is a plan view of the cutting shoe and

Fig. 6 einen Querschnitt durch den Schneidschuh gemäß Schnittlinie VI-VI in Fig. U.6 shows a cross section through the cutting shoe according to section line VI-VI in FIG.

Wie in Fig. 1 zu erkennen, besteht die erfindungsgenäße Vorrichtung im wesentlichen aus einen Schneidschuh 1 mit einer dem Umfang der vorzutreibenden Betonrohre 2 angepaßten vorderen Schneide 3. Der Schneidschuh 1 ist so gestaltet, daß sich an die entsprechend dem Umfang der Betonrohre 2 bis etwa zu deren halber Höhe kreisbogenförmig gewölbte, nach oben offene vordere Schneide 3 Verdrängunpsflächen für das Erdreich h anschließen, die vom hinteren Ende 3a der Schneide 3 bis zum vollen Querschnitt der Betonrohre 2 allmählich ansteigen. Dor Schneidschuh 1 weist dabei im Anschluß an die vordere Schneide 3 zwischen entsprechend dem Umfang der Betonrohre 2 gewölbten, teilweise ansteigenden seitlichen Wangen 5 eine Verdrängungswanne mit einem vorzugsweise zylindrisch gewölbten Boden 6 auf, der vom hinteren Ende Ta der Schneide J bzw. von dem Einlauf 6a der Verdrängungswanne bis zu dem am Scheitel des Schneidschuhes 1 befindlichen Auslauf 6b für das Erdreich im wesentlichen gleichmäßig ansteigt, wie in Fig. 2 und k dargestellt.As can be seen in Fig. 1, the device according to the invention consists essentially of a cutting shoe 1 with a front cutting edge 3 adapted to the circumference of the concrete pipes 2 to be driven at half its height, curved, upwardly open front cutting edge 3 connecting displacement surfaces for the soil h , which gradually rise from the rear end 3a of the cutting edge 3 to the full cross-section of the concrete pipes 2. Dor cutting shoe 1 has a displacement trough with a preferably cylindrically curved base 6, which extends from the rear end Ta of the cutting edge J or from the inlet 6a of the displacement trough rises substantially uniformly up to the outlet 6b for the soil located at the apex of the cutting shoe 1, as shown in FIGS. 2 and k .

Wie insbesondere in Fig. 1, k und 5 in Verbindung mit Fig. 6 zu erkennen, sind die neben dem Auslauf 6b des Bodens 6 im oberen Umfangsbereich des Schneidschuhes 1 liegenden Umfangsflächen 7 zusätzlich abgeflacht und zu beiden Seiten derAs can be seen in particular in FIGS. 1, k and 5 in connection with FIG

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Schneidschuhachse hin zumindest teilweise leicht sattelförmig abfallend ausgebildet. Der geneigte Boden 6 der Verdrängungswanne ist ferner im Anschluß an die vordere kreisbogenförmig gewölbte Schneide 3 von im wesentlichen symmetrisch neben der Schneidschuhachse verlaufenden, nach oben gerichteten Schneidkanten 8 eingefaßt. Hierdurch wird das Erdreich nach dem Eindringen der vorderen Schneide 3 durch weiteres Vorpressen des Schneidschuhes 1 auch zur Erdoberfläche hin durchschnitten, so daß der Verband zu den seitlich neben dem Betonrohretrang liegenden Erdformationen gelöst wird und somit das Erdreich k durch den ansteigenden Boden 6 der Verdrängungswanne leichter nach oben gedrückt werden kann.The cutting shoe axis is at least partially slightly saddle-shaped sloping downwards. The inclined bottom 6 of the displacement trough is further bordered by upwardly directed cutting edges 8 that run essentially symmetrically next to the cutting shoe axis in connection with the front cutting edge 3 which is curved in the shape of an arc of a circle. As a result, after the front blade 3 has penetrated, further pre-pressing of the cutting shoe 1 also cuts through the soil towards the surface of the earth, so that the association is loosened to the earth formations lying next to the concrete pipe string and thus the soil k more easily through the rising bottom 6 of the displacement trough can be pushed up.

Wie in der Zeichnung ebenfalls zu erkennen, steigen die nach oben gerichteten Schneidkanten 8 im Anschluß an einen etwa waagereciiten Abschnitt 8a zu den beiden abgeflachten Umfangsflächen 7 des Schneidschuhes 1 hin leicht an und gehen im Bereich der sattelförmigen Umfangsflächen 7 in stumpfwinkelige Grate 9 über, die die Begrenzungen der Umfangsflächen 7 einmal gegenüber dem rohrförmig gewölbten Außenumfang des Schneidschuhes 1 und zum anderen gegenüber dem Auslauf 6b des Bodens 6 der Verdrängan&swanne bilden.As can also be seen in the drawing, the upwardly directed cutting edges 8 rise following an approximately horizontal section 8a to the two flattened peripheral surfaces 7 of the cutting shoe 1 slightly and go in the area of the saddle-shaped peripheral surfaces 7 in obtuse-angled Burrs 9 over which the boundaries of the circumferential surfaces 7 once opposite the tubular arched outer circumference of the Cutting shoe 1 and on the other hand opposite the outlet 6b of the bottom 6 of the displacement element & tub.

Der Schneidschuh 1 ist somit als vorne geschlossener und am rückwärtigen Ende offener Hohlkörper ausgebildet und weist rückwärtige Widerlagerflächen 10 für mehrere Hydraulikpressen 11 auf, die durch einen nach hinten hervorstehenden rohrförmigen Schneidschuhschwanz 12 überdeckt sind. Weiterhin ist in den Schneidschuh 1 eine Einrichtung zum Kontrollieren der Vortriebsrichtung des Schneidsohuhes, vorzugsweise in Form eines im Schneidschuh aufgehängten Pendels 13 mit einer zugehörigen Meßskala 14 angeordnet. Die Hydraulikpressen 11 an der vorderen Pressenstation können dadurch entsprechend den festgestellten Pendelabweichungen des Meßgerätes unabhängig voneinander oben, unten und seitlich ausge-The cutting shoe 1 is thus designed as a hollow body that is closed at the front and open at the rear end has rear abutment surfaces 10 for several hydraulic presses 11, which protrudes through a rearward tubular cutting shoe tail 12 are covered. Furthermore, a device for controlling is in the cutting shoe 1 the advance direction of the cutting shoe, preferably in the form of a pendulum 13 suspended in the cutting shoe arranged with an associated measuring scale 14. The hydraulic presses 11 at the front press station can thereby according to the detected pendulum deviations of the measuring device independently of each other at the top, bottom and side

fahren werden, tun durch entsprechende Auslenkung des Schneidschuhes aus der Achse der nachfolgenden Betonrohre einen möglichst genauen Stollenverlauf zu erzielen. Sind die Hydraulikpressei? 11 ausreichend ausgefahren worden, so werden sie druckentlastet und die auf den Schneidschuh 1 folgenden Betonrohre 2 werden mittels einer in Arbeitsschacht 15 angeordneten Hauptpressenstation 16 entsprechend nachgedrückt. Dies wird so lange wiederholt, bis der Botonrohrstrang bis zur gewünschten Länge in das Erdreich vorgepreßt worden ist. Dabei ist es möglich, gleichzeitig einen zweiten Schneid schuh 1 mit einen Strang von aufeinanderfolgenden .-ietonrohren 2 in entgegengesetzter Richtung in das Erdreich k zu drücken, so daß jeder der beiden Rohrstränge praktisch als Drucklager für den jeweils anderen Rohrstrang dient,will drive, do to achieve the most accurate tunnel course possible by appropriate deflection of the cutting shoe from the axis of the subsequent concrete pipes. Are the hydraulic presses? 11 have been sufficiently extended, they are relieved of pressure and the concrete pipes 2 following the cutting shoe 1 are pushed in accordingly by means of a main press station 16 arranged in the work shaft 15. This is repeated until the Boton tubing has been pre-pressed into the soil to the desired length. It is possible to simultaneously press a second cutting shoe 1 with a string of successive clay pipes 2 in the opposite direction into the ground k , so that each of the two pipe strings serves practically as a thrust bearing for the other pipe string.

AnsprücheExpectations

Claims

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Expectations

. Device for making tunnels, canals or tunnels from prefabricated concrete pipes through which the concrete pipes with a cutting shoe in front of the foremost concrete pipe are driven successively from a jacking point, wherein the cutting shoe has a front cutting edge adapted to the cross-section of the concrete pipes to be driven, thereby characterized in that the front cutting edge (3) only is formed in the lower part of the cutting shoe (i) and that of the cutting edge (3) displacement surfaces for the soil (4) gradually up to the full cross-section of the concrete pipes (2) increase:.!.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the Displacement surfaces following the front cutting edge (3) between the concrete pipes (2) arranged according to the cross section lateral! catch (5) formed in such a trough-shaped manner are that the bottom (6) of the displacement trough formed from the end of the front cutting edge (3) to the roll circumference of the cutting shoe (i) rises essentially evenly,

3 · Device according to claim 1 and 2, characterized in that the next to the outlet (6b) of the bottom (6) of the displacement waime Peripheral surfaces (7) of the cutting shoe (1) lying in the upper peripheral region are flattened and to both Sides of the cutting shoe axis are at least partially formed sloping slightly saddle-shaped.

4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that * shows that the side cheeks (5) in connection with the front cutting edge (3) with essentially symmetrical to the cutting shoe axis extending, upwardly directed rear edges (8) are formed.

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5. Vorrichtlang according to claim 4, characterized in that the upwardly directed cutting edges (8) in the connection ^ JJ slightly towards an approximately horizontal section (8a) towards the flattened peripheral surfaces (7) of the cutting shoe (i) increase and in the area of the circumferential surfaces (7) in obtuse square Burrs (9) pass over the boundaries of the Omfangsflachen (7) once against the outer circumference of the Cutting shoe (1) and on the other hand opposite the outlet (6b) of the rising, approximately cylindrically curved bottom (6) form the displacement trough.

6. Device according to one or more of claims 1 to characterized in that the cutting shoe (1), which is closed at the front and is open at the rear end, has a rear cutting shoe ¥ ider storage areas (1O) for several hydraulic presses (11) and formed with a tubular cutting shoe tail (12) which essentially overlaps the hydraulic presses (11) t is

7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that that in the cutting shoe (i) a device for controlling the advance direction of the cutting shoe, preferably in the form of a pendulum (13) suspended in the cutting shoe (1) with an associated measuring scale (1 ^) is.